فاطمه لطفی

روستای بوبرکا در کروزنی لهستان، اولین جایی در دنیا بود که نخستین چاه نفت دنیا در سال 1854 توسط مخترع لهستانی، یان یوزف ایگناسی لوکاسیویچ، حفر شد. اولین چاه نفت تجاری دنیا چهار سال بعد در 1858 در اونتاریو حفر شد. اما این پنسیلوانیا بود که در سال 1859 نام خود را به عنوان اولین مکان در دنیا که چاه‌های حفاری شده نفت در آن با موفقیت تکمیل شدند ثبت کرد. این به گواهی تاریخ، تولد صنعت نفت ایالات متحده بود توسط سرهنگ ادوین دریک. حالا این مکان تبدیل شده است به یک موزه. اما استخراج و استفاده از نفت شیل، قدمتی بیشتر از نفت متعارف دارد. در بین‌النهرین باستان از نفت شیل برای سنگفرش‌ جاده‌ها و درزبندی کشتی‌ها استفاده می‌شد. مغولان نوک تیرهای خود را در نفت شیل فرو می‌کردند و تیرهای شعله‌ور به سوی دشمنان پرتاب می‌کردند. در خاورمیانه، نفت شیل چسبنده را در موزاییک‌های تزئینی به‌کار می‌بردند. اما اولین با در قرن دهم میلادی بود که پزشکی عرب، روشی برای استخراج نفت از نوعی شیل قیری تشریح کرد. در اوایل قرن 14 میلادی این نوع نفت در سوئیس و اتریش استفاده می‌شد. در سال 1596 پزشک مخصوص فردیک اول، از خواص درمانی این نوع نفت نوشت. در قرن هفدهم، پادشاه بریتانیا، امتیاز استخراج نوعی نفت از سنگ را به سه نفر اعطا کرد. انقلاب صنعتی تقاضا برای نفت را افزایش داد و این نفت توانست جایگزین روغن نهنگ باشد که هم گران‌قیمت بود و هم کمیاب.

اما استخراج نفت شیل تا قرن نوزدهم طول کشید و در قرن بیستم بود که کشورهایی چون چین، استونی، نیوزلند، آفریقای جنوبی، اسپانیا، سوئد و سوئیس نفت شیل تولید کردند. استخراج و فرآوری نفت شیل فرآیندی پرهزینه و دشوار است و در مقابل زغال سنگ، نفت و گاز طبیعی هزینه کمتری برای استخراج دارند. استرالیا، برزیل، سوئیس، سوئد، اسپانیا و آفریقای جنوبی استخراج نفت شیل را در قرن 19 و 20 آغاز کردند، اما همه آنها در دهه 1960 تولید خود را متوقف کردند. تولید نفت شیل ایالات متحده در اوایل دهه 1980 متوقف شد. کشف نفت ارزان قیمت در خاورمیانه تا اوایل قرن بیست‌ویکم صنعت نفت شیل را به اغما برد. در این زمان، افزایش قیمت نفت باعث شد این غول خفته دوباره بیدار شود و جهان نفت را به‌صورتی اساسی تکان دهد. و این‌گونه بود که نفت شیل تبدیل شد به بازیگری مطرح در معادلات نفت دنیا.

تعریف نفت شیل

نفت شیل محصول واکنش حرارتی و تجزیه کروژن موجود در شیل‌های نفتی است. به بیان دیگر شیل نفتی نوعی سنگ رسوبی است که سرشار از کروژن است. کروژن نوعی سنگ است که در اثر حرارت تجزیه می‌شود و هیدروکربن آزاد می‌کند. هیدروکربن‌ها موادی هستند که به طور کامل از هیدروژن و کربن ساخته شده‌اند. نفت و گاز طبیعی احتمالا آشناترین هیدروکربن‌ها هستند.

استخراج نفت شیل

فرآیند استخراج نفت شیل بسیار دشوارتر از فرآیند استخراج نفت خام مایع از چاه‌های معمولی است. ابتدا باید شیل نفتی را با روش‌های زیرزمینی یا سطحی از زمین استخراج کرد. پس از تکمیل فرآیند استخراج، شیل نفتی تحت فرآیندی قرار می‌گیرد که به آن retorting معروف است. در حین رتور کردن، شیل حاوی نفت تحت فرآیند پیرولیز قرار می‌گیرد تا این ماده را به مایعی تبدیل کند که راحت‌تر حذف شود. این پیرولیز صرفاً فرآیندی است که سنگ شیل را در معرض دمای بالا قرار می دهد بدون اینکه اکسیژن وجود داشته باشد. این فرایند باعث ایجاد تغییر شیمیایی در سنگ‌ شیل می‌شود. کروژن به صورت مایع شده و به عنوان یک ماده روغنی از سنگ جدا می‌شود. ماده روغنی استخراج شده از کروژن در این مرحله در واقع نفت خام نیست. ماده به دست آمده از تجزیه در اثر حرارت باید تحت یک فرآیند پالایش قرار گیرد تا به نفت خام مصنوعی تبدیل شود که قابل استفاده باشد.

نگرانی‌های زیست محیطی

مقدار استفاده از آب در استخراج نفت شیل نگران کننده است، زیرا استخراج نفت شیل نسبت به نفت متداول به آب بیشتری نیاز دارد. برای تولید یک بشکه نفت شیل نیاز به دو بشکه آب است و اگر پس از استفاده از آب فرآیندهای تصفیه قابل توجهی بر روی پساب انجام نگیرد، شوری آب به شدت افزایش می‌یابد. اگر این آب شور در محیط رها شود، می‌تواند تعادل اکوسیستم‌ها را به هم ‌زند و آسیب‌های زیست محیطی قابل توجهی به بار آورد. انتشار گازهای گلخانه‌ای مربوط به نفت شیل نیز نگران کننده است. فرآیند گرم کردن شیل در حین رتورینگ به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارد که حداقل بخشی از آن توسط سوخت‌های فسیلی تامین می‌شود. این امر منجر به انتشار گازهای گلخانه ای- از جمله دی‌اکسید کربن- در فرآیند استخراج نفت شیل می‌شود. این گازهای گلخانه‌ای بیشتر از انتشارات حاصل از تولید و پالایش نفت خام معمولی است. بیشتر موارد انتشار گازهای گلخانه‌ای از نفت ناشی از احتراق فرآورده‌های نفتی در طول استفاده از آن‌ها، بدون توجه به منبع اصلی نفت (محصولاتی مانند بنزین، نفت سفید و گازوئیل) است. برای استخراج یک بشکه نفت شیل، حدود 1.2 تا 1.5 تن سنگ جابجا می‌شود. همین امر باعث به‌وجود آمدن مشکلات زیست‌محیطی می‌شود. شیل‌های مصرف‌شده را می‌توان در محفظه‌های سطحی یا در مناطقی که قبلاً استخراج شده‌اند دفن کرد، اما جابجایی این شیل همچنان یک نگرانی است. جایگزینی که این اثرات زیست محیطی را از بین می‌برد، استخراج درجای نفت شیل است. این فرآیند به عنوان یک فرآیند تبدیل درجا شناخته می‌شود و در این فرآیند سنگ‌ها دست نخورده باقی می‌مانند. در عوض، سوراخ‌هایی در یک سازند شیل حفر می‌شوند و شیل به آرامی گرم می‌شود اما باعث نشت کروژن می‌شود. پس از آن کروژن مایع شده را می‌توان به سطح زمین پمپاژ کرد.

شکست هیدرولیکی (Hydraulic Fracturing)یا به اختصار فرکینگ (Fracking) یکی از روش‌‌‌‌‌‌‌‌های ازدیاد برداشت از مخازن نفت و گاز است. این تکنیک از دهه ۵۰ میلادی برای افزایش حجم استخراج از چاه‌‌‌‌‌‌‌‌های موجود در ایالات متحده استفاده می‌شد اما آنچه اخیرا باعث گرایش شرکت‌‌‌‌‌‌‌‌های فعال در بخش انرژی به استفاده از آن شده، ترکیب این فرآیند با حفاری افقی است که باعث بهره‌وری زیاد در استخراج از منابع شیل شده است. به طور خلاصه در این روش جدید، یک چاه عمودی به درون لایه شیل حفر می‌شود، سپس حفاری به صورتی افقی ادامه می‌یابد و پس از رسیدن به عمق افقی مطلوب، سیالی به نام سیال فرکینگ، متشکل از آب، ذرات ماسه و چند نوع ماده شیمیایی، با فشار زیاد به درون چاه پمپاژ می‌شود. فشار بالای سیال فرکینگ، باعث ایجاد تَرَک در لایه‌‌‌‌‌‌‌‌های سنگ نفت شده و با خارج کردن سیال از چاه و برداشته شدن فشار از این تَرَک‌‌‌‌‌‌‌‌ها، نفت یا گاز موجود در سنگ، از درون تَرَک به داخل چاه نشت کرده و قابل استخراج خواهد بود. ابعاد فنی تکنولوژی فرکینگ در سال‌‌‌‌‌‌‌‌های پس از بحران مالی ۲۰۰۸ تکمیل شد و همین مسئله این صنعت را به موتور پیشران اقتصاد آمریکا در دولت اوباما مبدل کرد، به گونه‌ای که در دوره‌ سال‌‌‌‌‌‌‌‌های ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۵ که از آن به عنوان دوره‌ شکوفایی فرکینگ (Fracking Boom) یاد می‌شود، به‌کارگیری این تکنیک در سایت‌‌‌‌‌‌‌‌های حفاری، با حمایت کامل دولت وقت، به اوج خود رسید. بهره‌وری بالای تکنیک فرکنیگ باعث افزایش قابل توجه سهم چاه‌‌‌‌‌‌‌‌های افقی از کل تولید نفت شد، به گونه‌ای که طبق آمار اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده، در دهه گذشته، نیمی از تولید نفت و گاز این کشور از این نوع حفاری حاصل شده و امروزه نیز حفاری افقی به روش غالب حفاری چاه‌‌‌‌‌‌‌‌های نفت و گاز در ایالات متحده تبدیل شده است.

حجم تولید نفت شیل در دنیا

سنگ‌های شیل نفتی در سراسر دنیا از چین و اسرائیل و اروپا تا روسیه و کانادا یافت می‌شوند. اما روسیه و ایالات متحده و چین به ترتیب با 75 میلیارد بشکه و 58 میلیارد بشکه و 32 میلیارد بشکه دارنده بیشترین منابع شیل دنیا هستند. سازند گرین‌ریور که در بین ایالت‌های کلرادو، یوتا و وایومینگ کشیده شده، سازند نفت شیل است که تخمین زده می‌شود 1.8 تریلیون بشکه نفت شیل دارد. این میزان نفت شیل بیش از سه برابر ذخایر اثبات شده نفت عربستان سعودی است اما همه آن قابل استخراج نیست. از نظر مخازن گاز شیل هم، چین با 1115 تریلیون فوت مکعب، آرژانتین با 802 تریلیون فوت مکعب، الجزایر با 707 تریلیون فوت مکعب و ایالات متحده با 665 تریلیون فوت مکعب دارنده بیشترین میزان گاز شیل دنیا هستند. اما این امر بدان معنی نیست که این کشورها می‌توانند تمام این میزان نفت و گاز شیل را برداشت کنند. ریستاد انرژی از شرکت‌های آئتون انرژی، آنترو ریسورس، ای‌پی‌ای، اسنت ریسورس، بی‌پی، شورون و چند شرکت بزرگ دیگر به‌عنوان بزرگ‌ترین بازیگران صنعت شیل ایالات متحده نام می‌برد.  اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده (EIA) می‌گوید در سال 2021، حدود 2.64 میلیارد بشکه (یا حدود 7.23 میلیون بشکه در روز) نفت خام مستقیما از منابع نفت شیل موجود در ایالات متحده تولید شده است. این میزان معادل حدود 64 درصد از کل تولید نفت خام ایالات متحده در سال 2021 بود.

بر اساس گزارش اداره اطلاعات انرژی، تولید نفت خام این کشور در اوت 2022 با 11.87 میلیون بشکه در روز (میلیون بشکه در روز) بالاترین میزان را داشت. این میزان هنوز بسیار کمتر از 12.82 میلیون بشکه در روز است که در فوریه 2020، درست قبل از اعلام بیماری همه گیر کووید-19، تولید شده بود. نزدیک به سه چهارم این تولید از منابع نفت شیل به‌دست آمده است. طبق داده‌های EIA، اگرچه تعداد دکل‌های حفاری بیش از 200 درصد نسبت به پایین‌ترین حد آن در زمان شیوع پاندمی، یعنی حدود 222 دکل ثبت شده در اوت 2020 افزایش یافته، اما همچنان کمتر از تعداد 719 دکل فعال قبل از همه‌گیری در فوریه 2020 است.

نفت شیل و سیاست در آمریکا

استخراج و تولید نفت شیل در ایالات متحده با سیاست و نیز انتخابات در این کشور رابطه تنگاتنگی دارد. پیشتر گفتیم که استفاده از روش فرکینگ در تولید نفت شیل در ایالات متحده به دلیل اثرات زیست محیطی آن همیشه محل مناقشه بوده است. استفاده از این تکنولوژی باعث افزایش میزان اشتغال، کاهش قیمت حامل‌‌‌‌‌‌‌‌های انرژی، خودکفایی انرژی و بهبود تراز تجاری ایالات متحده شده است. اما اثرات زیست‌محیطی این تکنولوژی چون مصرف بالای آب، و شوری آب باقی‌مانده از فرآیند حفاری که بالقوه آلاینده آب‌های سطحی و زیرسطحی است؛ عواملی هستند که بسیاری را بر آن داشته تا استفاده از این فرایند را ممنوع کنند. اما مشکل زمانی پیچیده‌تر می‌شود که بدانیم در حال حاضر صنایع نفت و گاز ایالات متحده به طور مستقیم بیش از ۹ میلیون شغل (۶ درصد از کل مشاغل) در سراسر کشور را در خود جمع کرده و در دهه گذشته، بیش از ۸۰ درصد این مشاغل بر اساس عملیات فراکینگ به وجود آمده‌اند. بر اساس گزارش موسسه نفت آمریکا (API)، ممنوعیت به‌کارگیری این فناوری باعث بروز چالش‌‌‌‌‌‌‌‌های جدی در اقتصاد ایالات متحده خواهد شد؛ از جمله کاهش ۷.۱ تریلیون دلاری در مجموع تولید ناخالص داخلی ده سال آتی،  نابودی ۷.۵ میلیون شغل در سال ۲۰۲۲ (تقریبا معادل با ۵ درصد از کل مشاغل)، کاهش درآمد سالانه خانوار، به طور متوسط به میزان ۵۰۴۰ دلار و افزایش ۶۱۸ دلاری هزینه‌‌‌‌‌‌‌‌های انرژی در سبد خانوار در هر سال، وابستگی بیش از ۴۰ درصدی ایالات متحده به واردات نفت و بیش از ۳۰ درصد به واردات گاز طبیعی تا سال ۲۰۳۰.

دولت بایدن در دوران رقابت‌های انتخاباتی قول داده بود استفاده از روش فرکینگ را در صنعت نفت این کشور به حداقل برساند. از این رو در سال 2020 و در چند ماه منتهی به نوامبر، زمان برگزاری انتخابات، و با پیش‌بینی احتمال برنده شدن جو بایدن، شرکت‌های فعال در حوزه نفت شیل بر سر کسب مجوزهای حفاری شیل رقابت سرسختانه‌ای را آغاز کرده بودند. تا زمانی که دونالد ترامپ بر مسند قدرت بود، خیال این شرکت‌ها از بابت نفت شیل راحت بود. اما نگرانی این شرکت‌ها در ماه‌های منتهی به ماه انتخابات به خاطر احتمال از دست دادن این مجوزها بیشتر شده بود. رویترز در آن زمان بر اساس آمار شرکت اونروس گزارش داد که از ماه اوت تولید کنندگان شیل 974 مجوز جدید برای حفاری چاه‌های جدید در زمین‌های فدرال دریافت کرده‌اند درحالی که در مدت مشابه سال 2019 این رقم به 225 مجوز و در سال 2018 تنها به 11 مجوز می‌رسید.

تحلیلگران گلوبال اس‌اندپی پلاتس بر این باور بودند که وعده‌های جو بایدن برای محدودسازی مجوزهای حفاری در خشکی‌ها و دریاهای متعلق به دولت فدرال تا سال 2025 تولید نفت این کشور را تا 2 میلیون بشکه در روز کاهش خواهد داد. با این حال بر اساس گزارشی که سال گذشته پالیتیکو منتشر کرد، قوانینی که جو بایدن وضع کرد باعث شد در 21 ماه نخست دوره ریاست‌جمهوری بایدن، میزان استخراج نفت و گاز سرعت بیشتری نسبت به بازه زمانی مشابه در دوران ریاست‌جمهوری دونالد ترامپ داشته باشد. بررسی پالیتیکو از داده‌های انرژی فدرال نشان می‌دهد که ایالات متحده از زمان تحلیف بایدن، نفت خام بیشتری نسبت به دوره مشابه ریاست جمهوری ترامپ تولید کرده است. افزایش قیمت نفت در دوران بایدن علیرغم وعده‌های او برای کاهش تولید سوخت‌های فسیلی در جهت مبارزه با تغییرات اقلیمی و نیز تلاش‌های ناموفق او برای پایان دادن به حفاری‌های جدید نفت و گاز در آب‌ها و خشکی‌های فدرال رخ داد.

تحلیلگران بر این باورند که این روند نشان می‌دهد رئیس‌جمهوران ایالات متحده آنقدر که ادعا می‌کنند در بازار انرژی تاثیرگذار نیستند. بر اساس ارقام دفتر مدیریت زمین ایالات متحده، از ژانویه 2021 تا پایان سپتامبر، نسبت به دوره مشابه در زمان ریاست‌جمهوری دونالد ترامپ، وزارت کشور بایدن 74 درصد مجوزهای بیشتری برای حفاری‌های چاه‌های نفت و گاز تصویب کرد. بر اساس تحلیل پولتیکو از ارقام اداره اطلاعات انرژی، حتی با وجود رکود همه‌گیر صنعت نفت، ایالات متحده در 20 ماه اول ریاست‌جمهوری بایدن بیش از 15 درصد بیشتر از مدت مشابه در دوره ترامپ نفت تولید کرد.

سال 2020 و حمام خون نفت شیل با کرونا

در ماه نوامبر 2020 خبرگزاری بلومبرگ در گزارشی از تاثیر شیوع کرونا بر شرکت‌های نفت شیل نوشت: گسترش همه گیری ویروس کرونا سبب کاهش تولید چشمگیر نفت شیل و ورشکستگی بسیاری از تولیدکنندگان نفت در آمریکا شده است. این خبرگزاری به این نتیجه رسید که به نظر می‌رسد همه گیری ویروس کرونا و بازار بورس سهام نیویورک توانسته سهامداران شیل را که مسبب تبدیل آمریکا به بزرگترین تولید کننده نفت جهان بودند از سر راه بردارند. حال شرایط نشان می‌دهد سال‌ها رشد سرسام آور شیل به پایان رسیده است. اگر هم پیش از این تردیدی وجود داشته، اکنون کاملاً مشخص است که چه کسی در بازار جهانی نفت دست بالا را دارد. بلومبرگ به نقل از «اسکات شفیلد» مدیر عامل شرکت «پایونیر» که چهارمین عملیات بزرگ شیل را در این کشور اجرا می‌کند نوشت: «من تا سال ۲۰۲۲ و ۲۰۲۳ دیگر رشدی در تولید نفت آمریکا نمی‌بینم و چنین چیزی بی‌تردید برای اوپک و متحدانش خبر خوبی است». بلومبرگ از ورشکستگی 43 شرکت بزرگ نفتی آمریکایی خبر داد.  بر اساس آمارهایی که شرکت‌های انرژی منتشر کردند، تولید شیل در پایان ۲۰۲۰ به 7.44 میلیون بشکه در روز رسیده که تقریبا ۲۰ درصد پایین‌تر از سطح ابتدای سال بود.

رویترز هم به نقل از جِی آر رگر، مدیر عامل یک شرکت تولیدکننده نفت و گاز در مونتانا نوشت: «ما فقط در همه چیز در حال تقلا کردن هستیم.» او چشم انداز شیل در ۲۰۲۱ را «راکد» توصیف کرد. همان سال قیمت نفت خام آمریکا در بازار آتی برای اولین بار در تاریخ به دلیل پر شدن مخازن ذخیره‌سازی به زیر صفر سقوط کرد، تعداد دکل‌های فعال به پایین‌ترین سطح رسید و غول نفتی اکسون موبیل از لیست شرکت‌های بزرگ داو‌جونز بیرون رفت. از سویی شرکت‌ها مجبور به تعدیل نیرو شدند. برخی آمار از اخراج 107 هزار کارمند از این شرکت‌ها خبر می‌دادند. دن پیکرینگ، رئیس سرمایه‌گذاری یک شرکت مدیریت دارایی به نام پیکرینگ انرژی پارتنرز، آنچه بر سر صنعت نفت آمریکا آمد را به «حمام خونی که در این بخش به راه افتاد» تشبیه کرد. بر اساس گزارش شرکت حقوقی هاینس‌اند بون، اعلام ورشکستگی در سال ۲۰۲۰ افزایش یافت، به‌طوری که بدهی شرکت‌ها در ۱۱ ماه سال به 53.9  میلیارد دلار رسید؛ رقمی که چهار برابر حجم بدهی در دوره مشابه سال ۲۰۱۹ بود. اما سال 2020 تمام شد و شرکت‌های شیل توانستند تا حدی خود را جمع‌وجور کنند به طوری که بر اساس گزارش اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده در سال 2021، حدود 2.64 میلیارد بشکه (یا حدود 7.23 میلیون بشکه در روز) نفت خام به طور مستقیم از منابع نفتی شیل در ایالات متحده تولید شد.  این رقم تا اوت سال 2022 به روزانه 11.87 میلیون بشکه رسید. با این حال این میزان تولید باز هم کمتر از میزان تولید 12.82 میلیون بشکه در روز فوریه سال 2020، یعنی قبل از شیوع کرونا در تمام دنیا است.

سال جدید چه در چنته دارد؟

در ماه سپتامبر سال گذشته اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده آخرین آمار تولید نفت این کشور را در سال 2022 منتشر کرد. بر اساس این گزارش تولید نفت این کشور به نزدیک به 12.3 میلیون بشکه در روز رسید. بین ژانویه و سپتامبر، تولید روزانه نفت خام ایالات متحده به طور متوسط 11.733 میلیون بشکه در روز بود و 11.7 میلیون بشکه در روز هم پیش‌بینی فعلی دولت برای میانگین تولید نفت خام ایالات متحده در سال جاری است. بر اساس این آمار، هرچند میزان تولید نفت این کشور در حال افزایش است اما سرعت این افزایش کمتر از سرعتی است که در بین سال‌های 2015 و 2016 و پس از افزایش قیمت‌ها مشاهده است. در سال‌های 2018 و 2019، میزان تولید نفت ایالات متحده تا یک میلیون بشکه در روز هم افزایش یافته بود. به هر حال هم‌اکنون نگرانی اصلی بازار نفت دنیا، به طور کلی، کنار گذاشته شدن سیاست کووید 19 توسط چین است. هر چند با آغاز مسافرت‌های چینی‌ها تقاضا برای سوخت هم افزایش می‌یابد، اما سوال این است که اگر مسافران چینی دوباره سویه‌های جدیدی از بیماری را در دنیا پخش کنند، بازار نفت و به‌خصوص تولید نفت شیل چه واکنشی نشان خواهد داد؟

توفان شیل آمریکا چگونه به یک غول گازی تبدیل شد؟

روح‌اله کهن‌هوش نژاد- کارشناس اقتصاد انرژی

تا سال 2003 عمده صاحب‌نظران بر این باور بودند که آمریکا با کمبود دائمی گاز طبیعی داخلی مواجه است و تنها راه جبران این کمبود واردات گاز طبیعی مایع (LNG) بوده و ایالات متحدة آمریکا ناچار است به کاری جدید در تاریخ خود روی بیاورد و آن وابستگی روزافزون به واردات LNG از کشورهای حوزة دریای کارائیب، غرب آفریقا، غرب آسیا یا آسیاست. آن‌ها تصور می‌کردند که سرنوشت آمریکا آن است که به بزرگ‌ترین واردکنندة LNG مبدل شود و همان‌گونه که برای تأمین نفت خود به بازارهای جهانی وابسته است، برای تأمین گاز نیز به بازارهای جهانی وابسته شود. در دهه 1980، عده کمی بر این باور بودند که استخراج گاز طبیعی از سنگ شیل متراکم، به نحوی که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد، امکانپذیر است ولی کتب مرجع مهندسی نفت این امر را غیرممکن می‌دانستند.

در آن زمان تصور بر این بود که ممکن است نفت و گاز در شیل موجود باشند ولی استخراج آن‌ها به صورت تجاری غیرممکن است، زیرا نمی‌توانند از میان سنگ متراکم به بیرون جریان یابند. آن عده کم سال‌های متمادی به سختی کار کردند تا رمز شیل را بشکنند. هدف آن‌ها باز کردن مجاری کوچکی در شیل متراکم بود تا گاز بتواند از طریق سنگ به درون چاه جریان یابد. آن‌ها برای انجام این کار شکست هیدرولیکی را به کار گرفتند که بعدها به « فرکینگ» مشهور شد. در این روش مخلوطی از آب، ماسه، ژل و برخی مواد شیمیایی تحت فشار به درون سنگ‌ها تزریق می‌شوند و این امر موجب ایجاد منافذ بسیار کوچک و آزادسازی گاز می‌شود. فناوری شکست هیدرولیکی در اواخر دهة ۱۹۴۰ ابداع شده بود و از آن زمان به بعد عموماً در حفاری‌های متداول نفت و گاز به کار گرفته می‌شد و نهایتاً پس از تلاش فراوان نفوذ در شیل نیز به کار ‌رفت. اما برای حفاری شیل لازم بود فناوری دیگری هم به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه شود. این فناوری حفاری افقی بود. اپراتورها با استفاده از این فناوری می‌توانستند حفاری عمودی انجام دهند و پس از رسیدن به نقطه‌ای به نام نقطة شروع انحراف، سر مته تغییر جهت می‌دهد و به صورت افقی در شیل حرکت می‌کند. این نوع حفاری موجب می‌شود که بخش بسیار بیشتری از سنگ در مواجهه با سر مته قرار گیرد و بنابراین گاز (یا نفت) بسیار بیشتری استخراج شود. با اینکه تجاربی از انجام حفاری افقی وجود داشت، اما این فناوری تا اواخر دهة ۱۹۸۰ و اوایل دهة ۱۹۹۰ چندان شایع نشده بود.

اما در ماه ژوئیة ۲۰۰۳، مهندسان آمریکایی توانستند با موفقیت دو فناوری شکست با آب و حفاری افقی را به یکدیگر پیوند دهند تا گاز محبوس در شیل را آزاد سازند. اخبار مربوط به این پیشرفت غیرمنتظره موجب شد که مسابقه‌ای دیوانه‌وار میان شرکت‌ها ایجاد شود تا بتوانند سهم‌شان را از این سنگ متراکم تصاحب کنند. این شرکت‌ها از جملة شرکت‌های بزرگ با لوگوهای شناخته‌شده در پمپ‌ بنزین‌های سرتاسر کشور نبودند. شرکت‌های بزرگ هنوز سرگرم خارج کردن سرمایه های خود از تولید در داخل آمریکا بودند زیرا فکر می‌کردند که این تولیدات به بن‌بست می‌رسد. درعوض، آن‌ها مشغول سرمایه‌گذاری در ژرفای آب‌های خلیج مکزیک و در پروژه‌های عظیم چندین میلیارد دلاری در سرتاسر جهان بودند. از نظر آن‌ها زمین‌های آمریکا به شدت مورد بهره‌برداری قرار گرفته و رو به افول بود و نمی‌توانست منابعی با مقیاس مورد نظر آن‌ها را فراهم کند.

زمین‌های آمریکا در اختیار شرکت‌های مستقل بود، یعنی شرکت‌های متمرکز بر کشف و تولید که به پمپ بنزین‌ها یا پالایشگاه‌ها اکتفا نمیکردند؛ آنها‌ کارآفرین‌تر، پرشتاب‌تر و کم هزینه‌تر بودند. مسابقه‌ای برای اجارة هر چه بیشتر زمین‌های مرتع‌داران و مزرعه‌داران و سپس آغاز فرآیند اثبات وجود منابع در این زمین‌ها آغاز شده بود. خیلی زود مشخص شد که همة شیل‌ها یکسان نیستند و برخی پربارتر از بقیه هستند. همة شرکت‌ها خواهان آن بودند که پیش از دیگران، مناطق پربار و زمین‌های بالقوه مولدتر را بیابند. افراد پیشرو در این انقلاب خاص هزاران نفر از کارگزاران شرکت‌های نفت و گاز بودند که به خانه‌ها می‌رفتند و در صندوق‌های پست مناطق روستایی پیام‌هایی می‌گذاشتند تا مالکین زمین را وادار کنند که حقوق مواد معدنی خود را که تا آن زمان بی‌ارزش بود با امکان کسب حق‌الامتیاز و احتمالاً ثروت در آینده مبادله کنند.

سال ۲۰۰۸ سال به صدا درآمدنِ زنگ‌های هشدار بود. در این سال، همان‌طور که انتظار می‌رفت، تولید گاز طبیعی در آمریکا به جای پایین آمدن، بالا رفت و این امر به سرعت موجبات جلب توجه شرکت‌های مهم، یعنی شرکت‌های بزرگ بین‌المللی را فراهم کرد. برخی از این شرکت‌های مهم به تدریج انتقال برخی از سرمایه‌گذاری‌های خود را به داخل آمریکا آغاز کردند. شرکت‌های مزبور در برخی موارد، شرکت‌های مستقل را خریداری کردند و برخی از شرکت‌های بین‌المللی، از چین، هندوستان، فرانسه، ایتالیا، نروژ، استرالیا و کره، برای شراکت با شرکت‌های مستقل آمریکا مبالغی پرداخت کردند و نقدینگی لازم را برای ادامة پیشرفت سریع در اختیار آن‌ها قرار دادند.

با ایجاد این چشم‌انداز جدید، برآوردهای انجام‌شده از منابع گاز آمریکا به شدت افزایش یافت. کمیتة پتانسیل گاز، که منابع فیزیکی ایالات متحدة آمریکا را تحلیل می‌کند، برآورد کرد که ذخایر گازی قابل استخراج این کشور در مقایسه با یک دهة پیش ۷۰ درصد افزایش یافته است. این ارقام همچنان در حال افزایشند. برآورد کمیتة پتانسیل گاز از ذخایر گازی قابل استخراج آمریکا در سال ۲۰۱۹ سه برابر بیش از سال ۲۰۰۲ بود. تولید گاز چنان به سرعت در حال افزایش بود که این روند به توفان شیل مشهور شد. با از میان رفتن کمبود گاز و عرضة بیش از حد آن، سرانجام امری اجتناب‌ناپذیر رخ داد و آن سقوط قیمت‌ها بود. تقارن عرضة فراوان و قیمت کم به تغییر ترکیب کلی انرژی آمریکا منجر شد و سهم گاز از کل انرژی مصرفی آمریکا افزایش یافت.

مهم‌ترین تغییر ایجاد‌شده در بخش برق بود. زغال سنگ مدت‌ها منبع اصلی تولید برق بود، این موضع به دلیل سیاست‌های دولت در دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰، مبنی بر ترویج زغال سنگ به عنوان منبع ایمن انرژی داخلی، تقویت شده و کاربرد گاز طبیعی را برای تولید برق محدود کرده بود (زیرا در آن زمان همه تصور می‌کردند که منابع گاز کشور در حال اتمام است). در دهة ۱۹۹۰، پیش از کشف شیل، سهم گاز هرگز بیش از ۱۷ درصد از تولید نبود. ولی با ورود شیل، قیمت گاز به شدت رقابتی شد و مخالفت‌های زیست‌محیطی موجب شد که ساخت کارخانه‌های جدید با سوخت زغال سنگ در آمریکا عملاً غیرممکن شود. در سال ۲۰۰۷ زغال سنگ نیمی از برق آمریکا را تولید می‌کرد و این رقم در سال ۲۰۱۹ به ۲۴ درصد کاهش یافت و سهم گاز طبیعی در تولید برق به ۳۸ درصد افزایش پیدا کرد. این دلیل اصلی کاهش انتشار کربن دی‌ اکسید (CO₂) در آمریکا و رسیدن آن به سطوح اوایل دهة ۱۹۹۰ علیرغم دو برابر شدن اندازه اقتصاد آمریکا بود. بدین‌ترتیب هر نوع تفکر در مورد واردات LNG گرانقیمت کنار گذارده شد. چالش موجود، دیگر افزایش منابع کمیاب جدید نبود، بلکه یافتن بازار برای گاز طبیعی ارزان قیمت و فراوان بود. میزان گاز موجود بسیار زیاد بود.